摘要：泵站是水利工程中的主要构成，随着水利工程的规范化与规模化建设，水利工程泵站改造与建设工作成为了有关单位的研究与关注重点。在进行泵站设计时，不仅需要结合水利工程实测地形图，结合水利河道周围环境的地形、地势、地貌与河流地质特征，还需要综合国家土地规划文件要求、环境保护政策与制度优化设计方案。在对水利工程泵站机组进行设计选型时，需要兼顾泵站在使用中的安全性、功能性与经济性等特点，选择与水利工程项目适配的泵站机组设施。但根据我国目前相关工作的实施进展可以看出，现有的水利工程项目泵站不仅存在机组选型方面的问题，还存在泵站在后续投入使用后运行控制方面的不足。尽管现代化技术与自动化技术的引进已在一定程度上为泵站运行控制提出了专项指导，但由于前期设计工作存在偏差与不足，导致设计成果一直无法在实际应用中发挥预期效果。本文主要分析泵站工程设计与优化策略研究在水利水电工程建筑中的应用。

关键词：控制方法；运行控制；优化设计；泵站

引言

随着我国经济不断发展，在水利工程建设方面也取得了很大进步，由此针对水利泵站的节能优化设计方案也层出不穷。通过建立水利泵站，对出水闸门井进行分建与合建，使之能够在降雨量较少季节，能够达到吸水目的，又能够在降雨量较多的季节不被洪水淹没。同时，随着我国能源资源的紧张程度不断加剧，各行各业都在加紧进行节能技术的优化，水利泵站在电气施工环节，也需要进行节能优化，降低能源损耗率。

1、水利泵站的组成以及能耗

1）直接能耗主要是指基于水利泵站进行水资源管理时直接耗费的能源，比如电能、化石能源。2）间接能耗主要指水利泵站建设运营过程中非能源形式的投入，比如建设材料、设备机组、安装运输环节耗费的能源等。3）必要能耗主要是指维持水利泵站建设与运行必须消耗的能源，这些能耗不可消减否则会导致水利泵站部分甚至全部功能失效。4）非必要能耗主要是指不会对水利泵站功能、使用寿命产生影响的可以不消耗的能源，不必要能耗即无效能耗。在提倡节能减排、低耗高效的大环境之下，深化水利泵站建设与运行阶段的能耗分析，着力控制直接与间接能耗，尽可能降低必要能耗并消除不必要能耗是响应国家节能号召的最佳方法，因此从这一思路着手推进水利泵站节能优化设计十分可行。

2、泵站进水流道与出水流道优化设计

对泵站最高设计水位进行确定时，为提高水利工程排水系统的运行质量，应尽可能将其控制在低于来水管渠内顶0.2ｍ至0.3m范围内。以此为基础，在水位持续上升直至来水区域情况下，泵站将进入到全面运转状态，且汇水排水系统将进行同步运作，以此充分发挥水利工程排水系统功效。在完成泵站机组的优化设计后，从泵站的进水流道与出水流道层面，进行水利工程泵站的深度优化设计。在进行前者设计时，考虑到进水断面的结构层存在显著差异，而此种差异会直接对进水口水体的流速造成影响。因此，需要在进水口内部结构中的弯道进行水体流通过程中的受力分析，结合水体离心作用力与重力对其流速的协同影响，明确弯道进水流道弯道位置在此种条件下会出现内侧流速＞外侧流速的现象。因此，可在设计中，借助流道的虹吸现象，进行流速的集中调整，保证进水流道进入的水体在经过泵站驼峰位置后水流流速具有均衡性特点。在进行水利工程泵站出水流道的设计时，需要结合出水水体的流速与压力变化，进行流道边界条件的设计。在此过程中，水体会经过泵站机组的导叶体发生旋转，因此，需要计算出口流道的断面，进行水体流速的调整。

3、水利泵站中的节能优化设计要点和保障措施

3.1大力推行安全标准化管理机制

推进泵站的安全标准化管理工作，泵站运行管理部门需要发布相应的工作管理准则，强调整体安全、标准运行管理的流程和制度，实现对管理过程的全覆盖。依据“实用、便捷”的工作要求，编订泵站安全标准运行管理手册，保证泵站在日常运行的过程中能够有标准可循、有政策可依。将泵站的安全标准化管理视为导向，突出管理成本、运用实效、教育培训等环节相关工作的顺利落实，有助于推进泵站的制度化、专业化运行，进而保障泵站安全、平稳运行，进而促进其效益的最大化发挥。推进泵站安全标准化运行的过程中，应不断完善应急预案，重视隐患的排查、设备的检修等工作环节，及时督促相关工作人员对日常工作环节发现的问题进行整改，以此实现泵站各个部门之间的协同合作，构建起责任落实、保障运行的长效安全标准化管理机制。

3.2优化水电设计

从现实角度来看，水利泵站中的节能优化设计还应该从节水、节电方面着手。节电优化设计的重点在于供电方案改进，设计人员需要做好节能降耗视域下的供电设计，从源头上减少水利泵站建设与运营过程中的不必要电力损耗，从而达到节能目的。此时，要求水利泵站的节能优化设计人员从实际出发，结合水利泵站的供电需求，设计出最具节能性的供电方案，并使其成为水利泵站变压器选择、电气工程施工与运维的施工依据。而且，为实现持续节电，水利泵站的节能优化设计环节还应该强调就地补偿技术应用，基于节能供电思路保障电能供给稳定性、充足性；当然，设计人员应尽可能地缩短线路距离，减少输电工程中的电力损耗并切实提升电能利用效率。在节水设计方面，水利泵站节能优化设计的重点在于排水规划设计和流道水力设计，实践中应以实现水资源优化配置、降低水力损耗为导向做好水利泵站的节能改造。比如，实施分级、分块排水设计，结合水利泵站辐射范围内的各区块用水需求，合理设计排水方式，达到高效节能排水目的；优化流道布置，提高水利泵站运行安全，降低水利泵站内构筑物的水力损耗，达到节能目的。在减少不必要水力损耗环节，水利泵站节能优化设计人员也应该重视水资源调度优化。此时，需要多站或多级水利泵站的联合优化运行，通过做好多泵站运行工况统筹以及水流量配置和控制，为节水设计提供有力支持。

3.3严格按照工程设计，制订施工管理计划

要做好泵站建设管理工作，必须严格按照工程设计要求制定好施工管理计划，确保施工管理工作充分满足泵站建设要求，为泵站建设工作的有效实施提供支持。施工管理计划是根据施工管理内容对具体材料和设备环节、工程进度环节、技术管理环节等进行系统划分，施工应按照实际施工要求的具体内容进行。例如，在材料和设备方面，有必要确保进入现场的材料符合工程要求。根据施工实际需要，进入施工现场的材料应分成若干批次，避免一批次进入施工现场的材料占用和外部环境对材料的影响。设备型号、数量与施工计划保持一致，进场前进行性能测试。基本保证了施工设备能够随时投入施工，有效发挥自身的作用。为了支持泵站工程建设的有效实施，定期检修，检查分阶段工作是否完成。

结束语

在水利工程建设中，泵站建设占有十分重要的核心地位。目前，水利工程中水泵站的建设还存在一些问题，有必要实施相应的建设管理工作，以提高水利工程的整体建设水平。今天，随着时代和社会的发展，国家不断扩大水利工程和基础设施的投资和建设，对水利工程建设质量的要求也不断提高。

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